Як будь-яка енергетична установка піч характеризується потужністю.
Тепловою потужністю печі називають кількість теплоти, що виділяється в печі в одиницю часу при повному згорянні палива або за рахунок витрати електричної енергії.
Одиницею вимірювання потужності є Вт = Дж / с. Частина потужності, споживаної піччю, витрачається на здійснення корисної роботи - нагрів матеріалів. Вона поглинається матеріалами і тому називається засвоєної потужністю Мусв. інша частина вимушено втрачається в навколишнє середовище - Мпот. Тому прийнято називати теплову потужність печі загальною потужністю
Загальна потужність паливної печі виражається через витрата палива, вимірюваний витратоміром в м 3 / ч (м 3 / с) - для газоподібного палива або в кг / год (кг / с) - для рідкого палива. Витрата твердого палива визначають шляхом зважування.
Якщо позначити витрата палива В, то
У пічної системі є два види втрат теплоти: 1) втрати в робочому просторі печі - МПрП і 2) теплота, що буря з печі йдуть димовими газами Мух.
Теплота в робочому просторі втрачається, по-перше, на нагрів футерування, тобто вогнетривкого огорожі печі, інакше кажучи акумулюється футеровкой, вона позначається Мак.ф; по-друге, проходить наскрізь через футеровку завдяки теплопровідності, і йде в цех випромінюванням і конвекцією від розігрітій зовнішньої поверхні футеровки - Мпот.ф; по-третє, теплота втрачається випромінюванням через відкриті вікна печі - мокнемо; по-четверте, витрачається на нагрів води, яка охолоджує металеві елементи конструкції печі, що працюють при високій температурі - Мохл.в. В цілому
В електропечах є один вид втрат - втрати в робочому просторі печі, тому для електропечей в (7.3) Мпот = МПрП.
Паливна піч, поряд з втратами в робочому просторі печі, має і другий вид втрат - з димовими з робочого простору продуктами горіння палива - Мух. Ці втрати складаються з фізичної теплоти гарячих газів Мух.ф і можуть включати невикористану хімічну енергію палива внаслідок неповного його згоряння в печі (недожога) - Мхн.
Таким чином, для паливних печей потужність Мпот в вираженні (7.3) буде дорівнює Мпот = МПрП + Мух. Тепловий баланс паливної печі буде таким
Електричні печі в порівнянні з паливними повинні бути більш економічні по витраті палива, так як в них немає втрат з газами, проте не слід забувати, що при виробництві електроенергії на теплових електростанціях були свої теплові втрати, в тому числі з йдуть в атмосферу газами.
Теплота газів, що йдуть з робочого простору, необов'язково повністю втрачається в атмосферу. В сучасних паливних печах частина теплоти димових газів використовують для підігріву повітря, а іноді і газоподібного палива, які направляються в пальники печі, тобто теплота димових газів частково повертається в робочий простір печі у вигляді фізичної теплоти повітря - Мф.в і палива - Мф.т. Цей процес передачі теплоти диму повітрям або палива відбувається в спеціальних пристроях - теплообменниках двох типів: рекуператорах і регенераторах, які встановлюють в димових каналах між робочим простором печі і димарем. Втрати теплоти з газами, що йдуть в атмосферу - Мух.атм. будуть менше в порівнянні з втратами на виході з робочого простору Мух. а саме
Тепловий баланс паливної печі остаточно матиме вигляд
Втрати теплоти в робочому просторі печі також прагнуть зменшити перш за все шляхом застосування футерування з кращими теплофізичними властивостями - з меншою теплоємністю і теплопровідністю.
Існують проекти так званих безінерционних печей, огородження яких відображає назад в піч падаюче на нього з печі теплове випромінювання, тобто має властивість теплового дзеркала. Існують печі з випарним охолодженням, в яких вода в водоохолоджуючих елементах печі перетворюється в пар, який використовується в системі опалення приміщень. Запропоновано схеми печей, в яких теплота, що пройшла через футеровку, передається повітрю, який також може бути корисно використаний.
Тепловий дефіцит - це кількість теплоти, яке потрібно повідомити вихідних матеріалів, щоб перетворити їх в 1 кг (або 1 т) кінцевого продукту. В умовах постійного тиску середовища це кількість теплоти одно збільшенню питомої ентальпії Dі = ІК - ін. Дж / кг, де ІК - ентальпія кінцевого продукту на виході з печі, Дж / кг; ін - ентальпія матеріалу при завантаженні в піч, Дж / кг кінцевого продукту.
Чим більше Dі, тим більше майбутня теплова робота печі, тим тривалішим час теплової обробки tтепл. тим нижче продуктивність печі.
Щоб зменшити витрату палива або електрики, потрібно прагнути до зменшення теплового дефіциту шляхом збереження ентальпії, отриманої матеріалом в попередньому металургійної переділі: рідкий чавун при виплавці сталі, гарячі злитки з рідкою серцевиною при нагріванні їх перед прокаткою і т.д.